記憶是通過(guò)突觸效能(synaptic efficacy)的長(zhǎng)期變化形成的,這一過(guò)程稱(chēng)為突觸可塑性(synaptic plasticity),并且記憶被存儲(chǔ)在大腦中的稱(chēng)為印跡細(xì)胞(engram cell)的特定神經(jīng)元集合(即神經(jīng)元群體)中,它們能夠在相應(yīng)的事件發(fā)生期間被激活。當(dāng)兩個(gè)存記憶存在關(guān)聯(lián)時(shí),對(duì)應(yīng)于每個(gè)記憶的神經(jīng)元集合存在重疊。但是,每個(gè)記憶都有它自己的特性。當(dāng)兩個(gè)記憶相互作用并被編碼在相同的神經(jīng)元集合中,大腦如何儲(chǔ)存和確定一個(gè)特定記憶的身份仍然是未知的。如今,在一項(xiàng)新的研究中,日本富山大學(xué)的Kaoru Inokuchi博士領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)證實(shí)突觸特異性的可塑性(synapse-specific plasticity)代表著特定的記憶實(shí)體,而且特定的印跡細(xì)胞集合之間的突觸可塑性對(duì)信息儲(chǔ)存來(lái)說(shuō)是非常充足的而又至關(guān)重要的。相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在Science期刊上,論文標(biāo)題為“Synapse-specific representation of the identity of overlapping memory engrams”。
圖片來(lái)自Kaoru Inokuchi, Kareem Abdou。
這些研究人員將小鼠暴露于聽(tīng)覺(jué)恐懼條件反射(auditory fear conditioning)下,在這種條件反射中,一種音調(diào)與足部電擊存在關(guān)聯(lián)。聽(tīng)覺(jué)皮層(auditory cortex, AC)和內(nèi)側(cè)膝狀體核內(nèi)側(cè)部分(medial part of medial geniculate nucleus, MGm)的神經(jīng)元末端與外側(cè)杏仁核(lateral amygdala, LA)神經(jīng)元之間的突觸可塑性介導(dǎo)這種關(guān)聯(lián)。在發(fā)生*逆行性遺忘(complete retrograde amnesia)之后,利用光遺傳學(xué)刺激LA中活化的AC和MGm印跡細(xì)胞末端不能引起對(duì)恐懼記憶的回憶,這表明這個(gè)神經(jīng)回路中不再存在記憶印跡。這一結(jié)果與印跡細(xì)胞集合(engram assembly)之間的突觸強(qiáng)度和功能性連接的重置相關(guān)。
Kareem Abdou1,2,*, Mohammad Shehata1,2,*,†,‡, Kiriko Choko et al.Synapse-specific representation of the identity of overlapping memory engrams. Science, 15 Jun 2018, 360(6394):1227-1231, doi:10.1126/science.aat3810.
Steve Ramirez. Crystallizing a memory. Science, 15 Jun 2018, 360(6394):1182-1183, doi:10.1126/science.aau0043.